Cuestionario de Astrofísica

¿Cuál es el principal motivo por el cual los rayos gamma no se estudiaron hasta muy entrado el siglo XX en astronomía?

• Porque son muy difíciles de detectar.

• Porque prácticamente no interaccionan con la materia.

• Porque la atmósfera es opaca en esas longitudes de onda.

• Porque hasta entonces no había existido el programa militar Vela.

Si existen en el universo regiones que alcanzan los millones de kelvin, como el núcleo de las estrellas, ¿por qué consideramos que toda la radiación hard X-ray y gamma es de origen no-térmico?

• Porque esos entornos tan calientes son también muy densos y, por lo tanto, ópticamente opacos.

• Porque la temperatura no está bien definida en esas regiones.

• Porque la radiación se produce en colisiones no aleatorias.

• Porque los fotones tardan mucho tiempo en salir de los núcleos de las estrellas.

¿Puede un barión, en el vacío, decaer a un mesón sin emitir ninguna otra partícula masiva?

• Sí, siempre que se conserven el momento y la energía.

• Sí, siempre que se conserven la energía y la carga.

• No, porque no podría conservarse la carga en ningún caso.

• No, porque tendría que dar lugar a un quark aislado.

¿Por qué la radiación gamma fruto del decaimiento de isótopos radiactivos presenta líneas de emisión y la generada por otros canales no?

• Porque el número de núcleos capaces de decaer debe ser entero, no es una distribución continua, dando lugar a una emisión discreta.

• Porque la emisión gamma responde a una transición nuclear, que está regida por las leyes de la cuántica y, por lo tanto, los saltos energéticos están cuantizados.

• Porque el número de opciones posibles en una cadena protón-protón es limitado.

• Porque los isótopos suelen encontrarse en objetos puntuales, no difusos.

En el LHC se han conseguido alcanzar energías de 6.5 TeV por haz, para después hacer colisionar dos haces y detectar las partículas que se generan. Basándonos exclusivamente en consideraciones energéticas, ¿qué masa máxima podría tener una partícula generada en esa colisión?

• Aproximadamente 2·10^24 kg

• Aproximadamente 1·10^24 kg

• Aproximadamente 2·10^21 kg

• Aproximadamente 1·10^21 kg

El concorde es el avión comercial más rápido de la historia, siendo capaz de hacer el trayecto París – Nueva York en 3 horas y media. Si su velocidad máxima era de 2179 km/h, ¿Sabes cuál era su factor de Lorentz, sin calcularlo?

• 2.5

• 1 + 2·10^-12

• 2·10^-12

• 2·10^-12 fd.

Calcula y responde, ¿de qué diámetro veríamos los anillos de Júpiter si pasásemos a su lado en una nave espacial a un 99.9% de la velocidad de la luz?

• Del tamaño aproximado del sol.

• Del tamaño aproximado de la mitad del sol.

• Del tamaño aproximado de Betelgeuse (800 veces el tamaño del sol).

• Cuatro veces más grande que el sol.

En el ejemplo anterior, ¿de qué forma percibiríamos los anillos, vistos desde la nave?

• Con la misma forma que vería un observador en reposo.

• Totalmente circulares, por la distorsión espacial.

• Ovalados, mucho más alargados en la dirección del movimiento que en la perpendicular.

• Ovalados, mucho más alargados en la dirección perpendicular al movimiento del observador.

¿Qué diferencias hay entre los observatorios gamma terrestres y los montados en satélites?

• Los observatorios terrestres pueden alcanzar energías más bajas.

• Los observatorios terrestres son más baratos.

• Los observatorios terrestres pueden alcanzar energías más elevadas.

• Los observados terrestres tienen más resolución espacial.

En 1963, Frisch y Smith compararon el número de muones provenientes de rayos cósmicos en la cima del monte Washington (1964 m) frente al número de muones a nivel del mar. Su diseño experimental les permitía detectar que los muones tenían una velocidad 0.995c <v<0.999c. Estos investigadores encontraron que el número de muones que detectaban al nivel del mar era mayor del que debían detectar , teniendo en cuenta que el tiempo de vida medio de un muon es de 2.2 microsegundos, ¿A qué puede deberse?

• La velocidad de rotación de la Tierra hace que, por contracción de Lorentz, el

  tamaño del monte sea menor.

• La velocidad de traslación de la Tierra hace que el tiempo del observador sea más

  grande.

• La velocidad de los muones es tal que su tiempo propio pasa más rápido y, por lo

  tanto, llegan antes al nivel del mar.

• La velocidad de los muones es tal que su tiempo propio es más lento y, por lo tanto,

  decaen en menor número.